Control and filtering methods for causes and reduction of jitter formation on optical beam: Various applications in optical space communication

Bu tez çalışmasında, uyarlamalı optik sistemin temel elemanlarından olan hızlı yönlendirilebilen aynanın hüzme titreşimini bastırması araştırılmıştır. Titremenin ana kaynağı atmosferik türbülans olarak alınmıştır. Atmosferik türbülansın ışın titreşimi üzerindeki etkisi, iki farklı kırılma indisi yapı parametresine göre deneysel olarak belirlenir. Atmosferik türbülans verilerine dayalı hızlı direksiyon aynasının matematiksel modeli, sistem tanımlaması kullanılarak elde edilir. Uygulama problemlerinin üstesinden gelmek için, kapalı çevrim sistemin H_∞ normunu en aza indiren Oran İntegral Türev (PID) tipi kontrolörler, merkezi ve merkezi olmayan yapıda tasarlanmıştır. Buna ek olarak, sabit dereceli H_∞ kontrolörü, deneysel olarak belirlenen atmosferik türbülansın frekans karakteristiğine uygun ağırlıklandırma fonksiyonları seçilerek tasarlanmıştır. Daha sonra önerilen düşük dereceli PID tipi kontrolörün etkinliğini göstermek için tasarlanan kontrolörler deney düzeneğinde karşılaştırılmıştır. Son olarak simülasyon sonuçları ve deneysel sonuçlar sunulmuştur. Merkezi ve merkezi olmayan kontrolör mimarilerinin avantaj ve dezavantajlarının karşılaştırılması tartışılmıştır. Ayrıca FSM aynalarındaki piezo yapısından kaynaklanan histerezis nonlineeritesi tartışılmıştır. Kapalı çevrim kontrolör performansını etkileyen doğrusal olmama durumu düzeltilerek kontrolör performansının artırılabileceği deney üzerindeki uygulamalarda gösterilmiştir.